Šis raksts ir par to, vai saules paneļi var dot reālu ieguvumu siltuma nodrošināšanai saimniecībā un ražošanā ziemas apstākļos, kad ārā ir mīnusi un enerģijas izmaksas augstas. Apskatīsim, kas patiešām strādā, kas nestrādā un cik lielu daļu no apkures rēķina iespējams samazināt ar saules palīdzību.
Tālāk atradīsi praktiskus skaitļus un skaidrus ierobežojumus, kur saules elektrība palīdz arī aukstajā sezonā un kur labāk uzreiz izvēlēties citus risinājumus, piemēram, šķeldu, granulas, siltumsūkni vai uzlabotu siltināšanu.
Kā saules paneļi var palīdzēt ar siltumu arī ziemā
Saules paneļi paši par sevi neražo siltumu. Tie ražo elektrību, ko var pārvērst siltumā ar elektrisko teni, boileri vai efektīvākā variantā ar siltumsūkni. Latvijā ziemā ražība ir zema, bet ne nulle, saulainās un aukstās dienās paneļi darbojas labi, taču dienas ir īsas un saule atrodas zemu.
Ja mērķis ir nodrošināt apkuri 100% no saules enerģijas, ziemā tas parasti nav reāli bez ļoti lielas paneļu platības un apjomīgas uzkrāšanas sistēmas. Taču, ja mērķis ir nosegt daļu siltuma patēriņa un samazināt izmaksas gada griezumā, saules paneļi kopā ar siltuma akumulatoru var būt pārdomāts un efektīvs risinājums.
Reāli skaitļi, cik % gada siltuma var nosegt
Praksē tipiskā dzīvojamā mājā vai biroja ēkā ar labu siltinājumu saules paneļi var nodrošināt aptuveni 10–25% no gada siltuma patēriņa, ja tiek izmantots siltumsūknis un daļa enerģijas tiek uzkrāta īstajā brīdī. Ja siltumu ražo ar elektrisko teni ar COP=1, tad tas pats saules saražotais apjoms nosegs mazāk, bieži vien tikai 5–15% gadā, jo katra kWh elektrības dod vienu kWh siltuma.
Ziemas mēnešos no novembra līdz februārim pienesums parasti ir neliels, bieži vien tikai 5–15% no konkrēto mēnešu apkures vajadzības, pat ja vasarā ir pārpalikumi. Tāpēc ziemā šis risinājums jāuztver kā atbalsts pamata apkurei, nevis tās pilnvērtīgs aizvietotājs.
Kas ir siltuma akumulators un kāpēc tas ir svarīgs
Siltuma akumulators, piemēram, 500–2000 litru ūdens tvertne, ļauj dienas vidū saražoto siltumu uzkrāt un izmantot vakarā vai naktī. Tas ir īpaši būtiski ražotnēs un fermās, kur patēriņš nesakrīt ar saules ražošanas laiku.
Svarīgi saprast, ka siltuma akumulators nav sezonāla uzkrāšanas sistēma no vasaras uz ziemu. Tas darbojas dienas vai dažu dienu ietvaros. Ja plānots uzkrāt vasaras siltumu ziemai, nepieciešamas ļoti lielas tvertnes vai sarežģīti risinājumi, kas lauku saimniecībām parasti nav ekonomiski pamatoti, īpaši apstākļos ar augstām izmaksām.
Kad tas tiešām darbojas arī ziemā
Labākie rezultāti ziemā ir tad, ja vienlaikus ir siltumsūknis, siltuma akumulators un patēriņš dienas laikā. Piemēram, darbnīcā, piena telpā, šķirošanas cehā vai birojā, kur darbs notiek dienā, saules elektrību iespējams izmantot uzreiz tās ražošanas brīdī.
Papildus jāņem vērā, ka ziemā paneļi nedod daudz enerģijas, taču skaidrās dienās tie samazina patēriņa pīķus. Šos pīķus var novirzīt uz akumulatoru, lai vakarpusē būtu mazāka nepieciešamība kurināt katlu vai izmantot dārgāku tīkla elektrību.
Finansējums un naudas plūsma saimniecībai
Lielākais izaicinājums šādām sistēmām bieži nav tehniskā puse, bet gan naudas plūsma, jo paneļi, invertors, siltumsūknis un akumulators kopā veido būtisku investīciju. Tāpēc sākumā jāizvērtē saimniecības finansiālās iespējas un jāplāno ieviešana pa posmiem, kur noder sakārtota finansējuma piesaiste.
Praktiski tas nozīmē vispirms izmērīt patēriņu un noteikt dienas bāzes slodzi, piemēram, ventilāciju, dzesēšanu vai darbnīcas patēriņu. Pēc tam pielāgo paneļu jaudu, un tikai tad pievieno akumulatoru vai siltumsūkni, lai izvairītos no pārlieku lieliem vasaras pārpalikumiem un nepietiekama ziemas ieguvuma.
Praktiski apsvērumi pirms saules paneļu izmantošanas ziemas apkurei
Saules paneļi ziemā var palīdzēt samazināt siltuma izmaksas, ja tos uztver kā papildinājumu, nevis pilnīgu apkures aizvietotāju. Reālistisks mērķis ir nosegt daļu no gada siltuma patēriņa, bieži 10–25% ar siltumsūkni, sakārtot dienas slodzi un izmantot siltuma akumulatoru īstermiņa uzkrāšanai.
Drošākais ceļš ir sākt ar patēriņa analīzi, izvēlēties paneļu jaudu atbilstoši dienas slodzei un tikai pēc tam pievienot akumulatoru un automatizāciju. Šāda pieeja ļauj arī ziemā just reālu ieguvumu katrā saulainā dienā, nevis priecāties tikai par augstiem rādītājiem vasarā.
